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Trabajo Practico Nº3: MANEJO DE MICROSCOPIO – COLORACIONES Objetivos. Conocer el manejo del microscopio óptico, sus partes y utilidad en el laboratorio de microbiología. Realizar coloraciones más utilizadas en el laboratorio de microbiología a partir de materiales biológicos y explicar sus fundamentos. Reconocer a través de la observación microscópica la existencia de microorganismos en diversos materiales biológicos. Aprender el manejo del ansa y las distintas técnicas de cultivo en medios sólidos en placa y medios de identificación en tubo. Contenidos previos que el alumno deberá conocer: Microscopía: tipos de microscopio. Morfología y estructura bacteriana. Fundamento de las coloraciones de Gram y Ziehl-Neelsen. Conocer la clasificación y utilidad de los diferentes medios de cultivo. FUNDAMENTOS TEORICOS Tamaño y formas bacterianas. Existen tres formas básicas de bacterias: Esféricas (cocos) Bastoncitos o cilíndricas (bacilos) Helicoidales (espirilos) Según el plano de división de la célula, los cocos pueden aparecer: de a pares (diplococos), en cadena (estreptococos), en tétradas y racimos (estafilococos). Los bacilos pueden ser muy cortos (cocobacilos) o tener una longitud de 2 a 10 veces su diámetro. Sus extremos pueden ser redondeados, cuadrados o agudizados. Los bastones bacterianos curvos pueden ser pequeños microorganismos en forma de coma (vibrios) o levemente helicoidales en una sola curvatura, o espiroquetas largas y sinuosas. La mayor parte de las bacterias tienen una longitud media de 1 a 5 µm. La longitud de una bacteria puede variar considerablemente según el estadio de crecimiento y el medio de cultivo utilizado. Técnicas de tinción. La morfología bacteriana se puede observar de dos maneras: En estado vivo Muertas y coloreadas. Las bacterias en estado vivo son, en general, incoloras y carentes de suficiente contraste con el agua en la que se encuentran en suspensión como para ser claramente vistas. Por lo tanto se hace necesario el uso de sustancias químicas coloreadas, llamadas colorantes, que poseen afinidad por algún componente celular, dando su color a las células. Al teñir el microorganismo con los colorantes se aumenta el contraste y se hacen más visibles, En bacteriología, la mayoría de los colorantes son sales en las que uno de los iones es coloreado. Los colorantes se clasifican en: Básicos o catiónicos: el ión coloreado es el positivo (catión). Estos colorantes se combinan con los constituyentes celulares cargados negativamente (ácidos nucleicos, polisacáridos). Ejemplos: azul de metileno, cristal violeta, safranina. Ácidos o aniónicos: el ión coloreado es el negativo (anión). Estos colorantes se combinan con los constituyentes celulares cargados positivamente (proteínas). Ejemplos: eosina, fucsina ácida, rojo Congo. Sustancias liposolubles: estos colorantes se combinan con los materiales lipídicos de la célula, se usan para revelar la localización de gotas o depósitos de grasa. Ejemplo: negro Sudán. Algunos colorantes tiñen mejor sólo después de que la célula haya sido tratada con otra sustancia química, que no es un colorante por sí misma. Esta sustancia se denomina mordiente. Ejemplo: ácido tánico. Clasificación de las tinciones. Existen dos tipos de tinciones: 1. Positivas: Cuando lo que se colorea es el microorganismo a observar. A su vez pueden ser: Simples: cuando se utiliza un único colorante para incrementar el contraste de las células para la microscopía. Ejemplo: azul de metileno, especialmente útil para detectar bacterias en muestras naturales, ya que la mayor parte del material no celular no se tiñe. Diferenciales: cundo se utilizan dos o más colorantes y sirve para diferenciar a las bacterias entre sí por alguna propiedad particular, es decir no todas las células se tiñen igual. Ejemplo: tinción de Gram. tinción de Acido-alcohol resistencia. Estructurales: cuando se utilizan dos o más colorantes para poner de manifiesto una determinada estructura de la bacteria. Ejemplo: cápsulas, esporas, flagelos. 2. Negativas: Cuando lo que se colorea es el fondo y queda el microorganismo sin teñir. Se observa el perfil de la célula. La sustancia utilizada es un material opaco que no tiene afinidad por los constituyentes celulares y que simplemente rodea las células, ejemplo la tinta china (suspensión de carbono coloidal).En el microscopio aparecen las células (bacterias, hongos) transparentes y perfiladas sobre fondo oscuro. La ventaja de este tipo de tinción, es que la célula no recibe tratamiento físico o químico. Es muy apropiada para organismos capsulados. La fijación del extendido antes del teñido y la subsiguiente exposición a una serie de reactivos, como en las tinciones positivas, ocasiona alguna deformación en la célula, lo que es menos probable que ocurra en una tinción negativa. Fijación. Las células generalmente son tratadas para coagular el citoplasma antes de teñirlas (fijación). Para bacterias la fijación por calor es lo más corriente, aunque también pueden fijarse con sustancias químicas como formaldehído, ácidos y alcoholes. ACTIVIDADES A REALIZAR POR EL ALUMNO 1. Observación microscópica: Reconocimiento de las partes del Microscopio óptico (MO). Manejo del MO utilizando una muestra sin colorear. Manejo del MO utilizando una muestra previa coloración. 2. Técnica de examen microscópico directo de muestra sin colorear (en fresco). Utilidad: Se realiza para la observación de bacterias, hongos y parásitos (morfología y movilidad) y células (epiteliales, leucocitos y hematíes), de manera de evaluar la calidad de la muestra. Técnica: Sobre un portaobjetos suspender, en una gota de solución salina, una pequeña cantidad de la muestra. Colocar un cubreobjetos y examinar al MO con objetivos de 10x y 40x. 3. Coloración de Gram: Utilidad: Es una tinción diferencial usada para demostrar las propiedades tintoriales de las bacterias, lo cual depende de la naturaleza química de la pared celular. Tiene importancia taxonómica. El análisis de los extendidos coloreados revela al mismo tiempo morfología y la reacción al Gram de las bacterias. Colorantes: Cristal violeta Yodo de Gram: cristales de yodo-yoduro de potasio Decolorante: Acetona-Alcohol etílico Safranina. Técnica: *Se hace un frotis delgado del material a estudiar y se deja secar al aire. *Se fija el material en el portaobjeto pasándolo 3 o 4 veces a través de la llama de un mechero, de modo que el material no sea lavado durante el procedimiento de tinción. *Se coloca el frotis sobre un soporte para tinción y se cubre la superficie con solución de cristal violeta. *Después de un minuto de exposición al cristal violeta, se lava totalmente con agua destilada. *Se cubre el frotis con solución de yodo de gram durante un minuto. Se lava nuevamente con agua. *Se sostiene el frotis entre los dedos pulgar e índice y se cubre la superficie con unas gotas de decolorante de alcohol y acetona hasta que no se desprenda más color violeta. Habitualmente esto tarda 10 segundos más o menos. *Se lava con agua corriente y se coloca otra vez el preparado sobre el soporte para tinción. Se cubre la superficie con la safranina durante un minuto. Se lava con agua corriente. *Se deja secar al aire en posición vertical. * Se examina el frotis teñido con aceite de inmersión con objetivo de 100x del MO. Las bacterias grampositivas se tiñen de color azul oscuro y las gramnegativas se ven de color rojorosado. 4. Coloración de Ziehl-Neelsen. Utilidad: esta coloración se usa para colorear a las bacterias llamadas ácido-alcohol resistentes, ya que por la naturaleza química de su pared necesitan de calor o detergentes para que el primer colorante penetre, como así también resisten la decoloración con solventes orgánicos fuertes. Colorantes: Carbolfucsina: cristales de fenol, alcohol, fucsina básica. Decolorante: alcohol-ácido (HCl cc+ alcohol) Azul de metileno. Técnica: * Cubrir un frotis seco, fijado por calor, con un pequeño rectángulo de papel de filtro. *Aplicar 5-7 gotas de carbolfucsina para mojar completamente el papel de filtro. *Calentar el portaobjeto cubierto con la coloración hasta que se evapore, pero sin dejar secar. Puede calentarse con un mechero o un hisopo de algodón embebido en alcohol. *Quitar el papel con una pinza, enjuagar y dejar secar. *Decolorar con ácido-alcohol hasta que no aparezca colorante en el lavado (Aproximadamente 2 minutos). *Agregar el azul de metileno (1 a 2 minutos). *Enjuagar, escurrir y secar al aire. * Examinar con objetivo de inmersióm en aceite de 100x en MO. Los bacilos ácido alcohol resistentes (BAAR) se tiñen de rojo y el fondo de celeste. Existen también otras coloraciones para los BAAR que las mencionaremos, ellas son: la técnica en frío de Kinyoun y la del fluorocromo. Otras tinciones usadas en bacteriología son: Azul de metileno: positiva simple Giemsa tinción de endosporas: positiva estructural tinción de cápsulas: negativa Bibliografía: Vullo D, Waschman M, Alche L. Microbiología en práctica. Manual de técnicas de laboratorio para la enseñanza de la microbiología básica y aplicada. Ed. Atlante. 2000. Cap. 5, 25-32. Koneman y col. Diagnóstico microbiologíco. Ed. Panamericana